Информационно-аналитический журнал «Морская биржа»

Тематика издания: судостроение, судоходство, портовая деятельность, освоение океана и шельфа

Винторулевые колонки SCHOTTEL на водных путях РФ

Сергей Честный, генеральный директор ООО «ШОТТЕЛЬ»

Использование винторулевых колонок (ВРК) в качестве судовых азимутальных движителей уже давно является стандартным решением для многих типов судов. Более того, в последнее время ВРК успешно применяют на тех видах судов, где классические валовые линии еще недавно были безальтернативным вариантом. Начиная с такого классического для ВРК сегмента, как портовые буксиры, далее получив развитие в таких сегментах, как офшорные суда, небольшие паромы, специальный технический флот и т.п., данный тип пропульсивных устройств успешно начал работать на линейных судах внутренних водных путей и сегодня начинает использоваться уже и на рыболовном флоте. Конечно, нельзя однозначно заявлять, что для любого судна из перечисленных типов, ВРК – это единственное правильное решение, так же как не надо ограничивать применение ВРК данными судами. Но прослеживается следующая общая тенденция: если у судна скорость не должна быть выше 15-18 узлов и его эксплуатация не подразумевает действительно длительных прямых участков плавания (например, пересечение Атлантики), то уже можно рассматривать применение ВРК. Если же при этом судну большую часть эксплуатации требуется повышенная маневренность или удержание позиции, то применение азимутальных движителей является единственным правильным решением. Далее уже идет вопрос выбора типа азимутального движителя и конфигурации всего пропульсивного комплекса, но этот шаг оставим конструкторам и не будем его здесь затрагивать. Давайте сформулируем основные преимущества использования ВРК. Основное – это не просто повышенная маневренность, а маневренность совсем другого уровня, которую получает судно. Даже на самых малых скоростях весь упор можно направить в любом направлении, задав судну соответствующий вектор движения, и, при необходимости, быстро изменить его. При этом мы получаем такие дополнительные, но, тем не менее, важные преимущества:

• упрощается и уменьшается машинное отделение из-за отсутствия рулей, рулевых машин, румпельного отделения и сопутствующих узлов. При этом увеличиваются объемы для грузовых или пассажирских и т.п. помещений;
• процессы проектирования и строительства судна становятся проще за счет того, что современная ВРК – это единый узел с интегрированным на нем всем необходимым оборудованием.

Благодаря перечисленным факторам, ВРК находит применение на все большем количестве новых судов, в том числе и строящихся в РФ и (или) эксплуатируемых на водных путях РФ.

Сегодня известно много производителей ВРК, но первая ВРК появилась в компании SCHOTTEL, которая и в наши дни остается одним из мировых лидеров по производству ВРК и прочих пропульсивных устройств. А началось все в 1950 году, когда в Германии, основатель тогда еще малоизвестной фирмы SCHOTTEL (год основания 1921) Иосиф Беккер изобрел новый тип движителя и назвал его SCHOTTEL Rudder Propeller (SRP), который и стал первой ВРК.

Прошло еще 17 лет, прежде чем портовый буксир впервые был оборудован ВРК, но с этого момента применение этих устройств уже получает самое широкое распространение. Позднее, в 2005 году, уже посмертно Иосиф Беккер за свое изобретение был удостоен награды Элмера Сперри, ежегодно присуждаемой инженерам за достижения, которые принесли неоценимый вклад в развитие транспортной индустрии. Эта награда является официальным подтверждением того, что появление на свет ВРК во многом определило концепцию пропульсии современных судов.

Сегодня SCHOTTEL – это международная группа компаний с головным предприятием SCHOTTEL GmbH в Германии. По всему миру в группе компаний работает около 1200 человек. Производство винторулевых колонок находится в Германии, включая открытый в 2015 году завод в г.Дорте, который является самым современным и самым крупным в мире производством подобного оборудования. По международным меркам SCHOTTEL скорее является небольшим предприятием, но основное отличие SCHOTTEL от конкурентов заключается в чётком и единственном фокусе развития компании в направлении судовых пропульсивных устройств. Накопленная за все годы существования экспертиза и активно ведущиеся НИОКР позволяют постоянно совершенствовать существующие модели и выпускать на рынок новые. Небольшой размер компании дает возможность использовать гибкий подход по отношению к клиентам и быстро реагировать на внешнюю конъюнктуру бизнеса. За год предприятия SCHOTTEL производят порядка 600 устройств в диапазоне мощностей от 100 кВт до 4,5 Мвт. Данный объем позволяет внедрить некоторые принципы мелкосерийного производства и, тем самым, оптимизировать цены и сроки поставки. Несмотря на то, что каждое устройство выпускается на основе базовой модели, окончательная комплектация готовится под конкретный проект, что позволяет предложить каждому судну действительно индивидуальное и надежное решение. Каждое (!) устройство перед отгрузкой клиенту проходит тестовые испытания в специальных бассейнах на производстве. Сервис SCHOTTEL децентрализован и осуществляется через широкую сеть дочерних структур и агентов, что позволяет адаптировать оказываемые услуги под требования и специфику конкретного региона. На территории бывшего СССР сервис осуществляется через санкт-петербургскую компанию ООО ШОТТЕЛЬ, которая входит в SCHOTTEL Group и является 100% дочерним предприятием SCHOTTEL GmbH.
В России суда, оборудованные ВРК, стали относительно активно строиться с начала 2000-х. Но сам парк таких судов начал формироваться еще раньше за счет судов иностранной постройки, как еще советского, так и более позднего периода. Сегодня парк ВРК SCHOTTEL на водных путях России, Украины, Казахстана, Азербайджана, Туркменистана насчитывает около 150 судов. Сюда входят терминальные буксиры, буксиры-толкачи, танкеры и сухогрузы ≪река-море≫, офшорные суда, технический флот и суда прочего назначения с мощностью пропульсивного комплекса от 500 кВт до 5 MW, включая суда с ледовым классом вплоть до Arc 5 (1A Super). Суда эти строились на верфях России, Украины, Турции, Испании, Румынии, Хорватии и других стран по проектам самых разных КБ.

Что интересно для присутствия SCHOTTEL на российских судах, так это большая доля судов с линейным режимом работы (до 6000 часов в год). Данный режим является определённым испытанием на прочность для ВРК. Ранее ВРК, применяясь в основном на буксирах, работали в режимах с общей наработкой до 1000 часов в год. Но задача более длительной и интенсивной эксплуатации заставит производителя пересмотреть очень многие детали конструкции ВРК, чтобы судно работало, а не простаивало в доках. SCHOTTEL с этой задачей справился с честью, сохранив возможность проведения плановых ремонтов не чаще, чем один раз в пять лет, что позволяет судовладельцу совмещать ремонты с свидетельствованиями на класс.

Еще несколько слов о сервисе SCHOTTEL. Как уже было сказано, подразумеваются ремонты и инспекции каждые пять лет. При этом SCHOTTEL изначально дает стандартизированные рекомендации по содержанию таких ремонтов на 5, 10, 15 лет. Фактические условия эксплуатации конкретного судна будут играть, конечно, тоже важную роль, но, как правило, рекомендации SCHOTTEL позволяют в первом приближении быть готовым к каждому конкретному ремонту заблаговременно. Также у SCHOTTEL есть услуга вибродиагностики, которая позволяет достаточно точно с помощью специального оборудования произвести диагностику состояния ВРК, не выводя судно из эксплуатации. Немалую роль в обеспечении надежности и оперативности решений экстренных задач играет наличие сервисной службы и склада запасных частей в России на базе ООО ШОТТЕЛЬ. В целом ВРК SCHOTTEL – это очень надежное оборудование, так, например, в России эксплуатируются суда с ВРК, которым более 40 лет.

SCHOTTEL рассматривает рынок РФ как один из потенциально важных для компании. Несмотря на отсутствие сегодня большого объема соответствующего судостроения, компания продолжает активно работать с российскими верфями, КБ и судовладельцами, понимая потенциально большую потребность в обновлении российского флота.
Вот выборочный список проектов, по которым построены и продолжают строиться суда с ВРК SCHOTTEL для российских водных путей: бонопостановщик-нефтемусоросборщики проекта P2010; портовое судно проекта 92800; танкеры проектов RST 22М, RST 25, RST 27; танкеры-площадки проекта RST 54; сухогрузы проекта RSD 44; морские самоходные баржи проекта DCV 47; буксиры-толкачи проекта SSP 81 и многие другие.

Кроме ВРК SCHOTTEL выпускает и другие пропульсивные устройства: классические валолинии с ВРШ, туннельные подруливающие устройства, азимутальные водометы. На базе ВРК, кроме обычного исполнения Z-Drive, есть ВРК с комбинированным электроприводом – SCD, выдвижные ВРК, ВРК контейнерного исполнения.

Сегодня SCHOTTEL продолжает демонстрировать рынку передовые технологии и новаторство. К последним новинкам можно отнести: современные насадки SDV45, туннельные ПУ типа RIM, ВРК серии Ecopeller и другие технические решения. Продолжая развиваться в указанном направлении, SCHOTTEL прочно держит одну из лидирующих на рынке судовой пропульсии позицию.

www.maritimemarket.ru

Что такое врк на судне

ВРК с винтами противоположного вращения

На рис. 12.66 показан внешний вид ВРК с винтами противоположного вращения.

Такие ВРК успешно применяются на различных типах грузовых судов, пассажирских судах, паромах и т. д. Обычно устанавливаются две ВРК, а иногда больше для повышения маневренности судов специального назначения.

Для дистанционного управления и контроля работы ВРК фирма разработала различные системы. В частности, система AQUAPILOT обеспечиваем;

— следящее и временное (простое) управление разворотами судц&

— регулирование частоты вращения винтов;

— управление разобщительной муфтой;

— функционирование указателей направления упора и ц^стотэд ррашения винтов.

Система работает от сети постоянного тока напряжением 24 В и рборудована интерфейсом для авторулевого и системы динамического позиционирования.

Имеется система управления MICROPILOT. Она предназначена для управления судном, имеющем несколько ВРК, с помощью одной рукоятки. Программа управления разрабатывается для конкретных судов с учетом их гидродинамических характеристик и отрабатывается окончательно во время ходовых испытаний.

Для повышения конкурентоспособности своих ВРК фирма AQUAMASTER разработала систему контроля качества, которая состоит из плановых и текущих проверок и системы функциональных проверок перед поставкой.

До установки на судно проверяются номинальный вращающий момент на валу, частота вращения при номинальном моменте, а также проводится двойная
проверка контактного пятна зубьев редукторов. Гидравлические и электрические системы управления, подвергаются полным функциональным испытаниям в той же компоновке, в которой они будут установлены на судне. Испытания проходят под наблюдением инспектора классификационного общества.

Рис. 12.66. Внешний вид ВРК с двумя винтами противоположного вращения: 1 — корпус редуктора, 2 — поворотная труба (баллер), 3 и 4 — винты противоположного вращения, 5 — корпус ВРК.

После установки на. судно специалисты фирмы оказывают помощь в проверке всего оборудования. При ходовых испытаниях проверяются все проектные показатели.

Фирма имеет широкую сеть представительств на всех континентах для эксплуатационного обслуживания ВРК на судах. Имеется склад всех необходимых ЗИП и ведется их компьютерный учет. Заказ ЗИП и необходимая помощь обеспечиваются оперативно после обращения в центральный офис или региональные филиалы.

sinref.ru

Устройство ВРК с электродвигателем на постоянных магнитах

ВРК с электродвигателем на постоянных магнитах (Azimuthing permanent magnet thruster — AZ-PM) объединяет встроенный кольцевой электродвигатель с постоянными магнитами, гребной винт и насадку.

Движительный комплекс обладает повышенной эффективностью и простотой конструкции по сравнению с традиционными ВРК с редукторами и вынесенными отдельно в специальное помещение электродвигателями.

Ротор электродвигателя образует кольцо вокруг лопастей гребного винта, что совместно с усовершенствованной формой лопастей гребного винта подавляет или вообще исключает кавитацию. Статор электродвигателя встроен в насадку, которая управляет потоком воды и обеспечивает повышенный упор гребного винта в расширенном диапазоне скоростей. Подводная часть ВРК является полноповоротной для создания направленного и векторного упора гребного винта в любом направлении. Стальная конструкция несет на себе направляющий подшипник, и она просто крепится болтами к корпусу.

Для размещения ВРК, имеющей малые габариты, требуется ограниченное пространство в специальном помещении, поскольку единственными размещенными там компонентами являются токосъемное кольцо, которое передает мощность на ВРК, и компактные направляющие электродвигатели.

Управление скоростью осуществляется изменением частоты тока, подаваемого на электродвигатель ВРК. Высокая эффективность электродвигателя; КПД 97% на номинальной скорости и высокая эффективность работы во всем диапазоне нагрузок; погруженное положение электродвигателя означающее, что не требуется никакого охлаждающего оборудования, — все это позволяет обеспечить экономию пространства и снижение монтажных затрат. Простые подшипники в ступице ротора несут всю нагрузку, и не требуется никакого циркуляционного смазочного насоса.

ВРК с электродвигателем на постоянных магнитах компании Rolls-Royce — характеристики

sudostroenie.info

Винторулевые колонки и подруливающие устройства Hydro Аrmor, Франция

Буклет «Винторулевые колонки
Hydro Armor, Франция»

Компания Hydro Armor занимается производством винторулевых колонок и подруливающих устройств уже более 40 лет. Винторулевые колонки c гидравлическим приводом Hydro Armor очень надежны, так как не имеют хрупких конических шестерней. Пропульсивные установки Hydro Armor применяются на морском и речном флотах. Эти устройства обладают прочной конструкцией, просты в обслуживании, и дают отличную маневренность.

Преимущества:
— Прочные, лёгкие в обслуживании пропульсивные установки с энергоэффективным гидростатическим приводом, реверсивным винтом с регулируемым заглублением и широким диапазоном подъёма.
— Различные варианты заглубления винта в зависимости от глубины под килем при широком диапазоне вертикального хода.
— Двигатели и ГСУ (гидросиловая установка) могут быть расположены в любом месте на судне.
— Единая конструкция может быль легко приспособлена к широкому диапазону применений: установка на грузовых и пассажирских паромах, драгах, понтонах моллюсковых ферм, баржах, судах и пр.
— Подбор типа двигателя ГСУ согласно требованиям заказчика.
— Подруливающие устройства могут поставляться уже установленными в трубе для приварки на судне.
— Экономичность: небольшие расходы на обслуживание.
— Безопасность: трансмиссии надежно защищены клапанами, допускающими внезапное заклинивание гребного винта.
— Надежность: систематическое избавление от несущественных сложных деталей в процессе совершенствования оборудования.
— Пропульсивные установки от 30 до 1000 кВт поставляются в модульном виде для сборки на месте или в виде компактных, готовых к использованию изделий, которые проходят предпродажный контроль на заводе.

Винторулевые колонки Hydro Аrmor, Франция

Подруливающие устройства Hydro Аrmor, Франция

Системы безопасности ВРК

Система ломающихся шпилек
В случае контакта с твердым предметом или грунтом, удерживающие шпильки ломаются и ВРК автоматически поднимается вверх. Заменить шпильки, восстановить рабочее положение и продолжить движение очень просто. Система защищает колонку от повреждений при наезде на подводное препятствие, грунт, камни, бревна и пр.

Система уплотнений
Система защищает уплотнения от повреждений грязью, рыболовными сетями, веревками или другими предметами.

Механическая/гидравлическая система наклона
Система позволяет просто наклонять ВРК и получать доступ к гребному винту для его очистки или обслуживания.

Гидравлическая система подъема (дополнительно к базовой модели с функцией наклона)
Оборудование снабжено стандартной гидравлической системой подъема, которая поднимает гребной винт практически полностью, что удобно для хода по мелководью. Винт можно опустить, когда судно снова окажется на большей глубине.

Гидравлические перепускные клапаны для спуска давления при перегрузках
Предусмотрены для предотвращения повреждений при блокировке гребного винта, или для руления, когда гребной винт засорен илом или песком, либо когда ВРК получает удар снизу при опущенном винте.

Короткий и прочный гребной вал
ВРК Hydro Armor снабжены коротким, но прочным гребным валом, для предотвращения изгибания вала при серьезном повреждении гребного винта. Таким образом в худшем случае, придется заменить только сам гребной винт, так как вал останется целым. Заменить винт достаточно просто и в большинстве случаев достаточно поднять ВРК над водой, чтобы очистить или заменить гребной винт.

Винторулевые колонки Hydro Armor отлично приспособлены для работы на мелководье и в засоренных водах, а также для работы в морской воде. Системы Hydro Armor взаимозаменяемы, поэтому СЗЧ можно применять на любых судах с одинаковыми типами винторулевых колонок.

Отличие ВРК Hydro Armor от механических Z-образных передач: в механических системах поворота предусмотрено вращение на 360°, в системе Hydro Armor — 2х135° с полной мощностью на передний ход и реверс. Это делает ВРК Hydro Armor быстрее стандартных полноповоротных, так как переключение с полного переднего на полный задний ход осуществляется за 2 секунды (механическим приводам требуется 9-10 секунд).

Hydro Armor производит ВРК с углом поворота 180° с передним ходом и реверсом для покрытия кругового диапазона в качестве опции (требуется в случае применения системы динамического позиционирования).

В механических z-образных приводах замена ведущих шестерней осуществляется в течение примерно двух недель. При этом процесс является технически сложным, тогда как движители Hydro Armor имеют гидромотор внутри бульба, закреплённого на ВРК, который при необходимости можно быстро заменить. Уплотнение гребного вала винта заменять следует через каждые 5000 рабочих часов, полный ремонт необходим каждые 25 000 часов. Таким образом, техобслуживание и ремонт движителей Hydro Armor осуществляется гораздо дешевле и быстрее, чем ремонт стандартных z-образных приводов с коническими шестернями.

Hydro Armor предлагает:
— Индикаторы высоты подъема ВРК.
— Гидравлическую систему наклона.
— Высокоэффективные направляющие насадки.
— Угол поворота ВРК на 180 градусов.
— Систему дистанционного управления.
— Высококлассную систему звукоизоляции ГСУ.
— Адаптеры для системы автопилота (автоматическое управления курсом судна).
— Адаптеры для системы динамического позиционирования судна.

Подруливающие устройства

Подруливающие устройства применяются для повышения маневренных качеств судна при швартовке. Установленные на кормовой или в носовой части, они создают поперечную силу, которая обеспечивает быстрый разворот судна. Благодаря подруливанию швартовка упрощается, поскольку маневрирование происходит в двух направлениях: направо и налево.

Компания Hydro Armor производит подруливающие устройства туннельного типа с гидроприводом. Подруливающее устройство располагается внутри туннеля ниже ватерлинии, который расположен в носовой или кормовой частях судна соответственно. Изменение направления упора винта достигается реверсом гидромотора. Благодаря подруливающему устройству маневрирование в узких местах, против течения или сильного ветра проходит гораздо быстрее и легче. Носовое подруливающее устройство подбирается по типу судна исходя из его размеров и формы.

Судовые гидравлические краны складывающегося типа

Судовые гидравлические краны Hydro Armor со складывающейся телескопической коробчатой стрелой с основанием (колонной) предназначены для перевалки грузов и других работ на судах различных типов и объектах оффшорной индустрии. Идеальны для работы в стесненных условиях. В походном (сложенном) положении являются самыми компактными кранами. Изготавливаются согласно требованиям заказчика с различным вылетом стрелы, грузоподъемностью от 3 до 60 тонн для работы в различных условиях.По желанию заказчика краны Hydro Armor могут быть оснащены различным дополнительным оборудованием и сертифицированы ведущими классификационными обществами.

www.kron.spb.ru

Судоремонт, реновация и модернизация судов

Кроме нового судостроения наше предприятие занимается ремонтом судов, танкеров, барж и судов специального назначения. Мы также применяем метод строительства судов с использованием элементов эксплуатировавшихся судов (модернизация и реновация).

Обновление корпуса судна, механизмов, электрического оборудования позволяет продлить срок эксплуатации судна и снизить затраты на судоремонт.
Обновленное судно имеет ряд преимуществ по сравнению с необновленным судном того же возраста. К ним можно отнести:
— повышение безопасности плавания и снижение риска потери судна;
— повышение экологической безопасности судна;
— восстановление периодичности классификационных освидетельствований;
— восстановление прав на отсрочку освидетельствований;
— преимущества на фрахтовом и страховом рынке.

Судоремонт – частичная замена различных корпусных элементов на новые (частично набор, наружная обшивка корпуса, палуба, переборки), ремонт механизмов и оборудования по акту дефектации:
— демонтаж палубных механизмов, монтаж новых или отремонтированных (якорное устройство с ремонтом якорных цепей, швартовное устройство, леерное ограждение и т.д.); демонтаж, полный ремонт винто-рулевого комплекса (ВРК) с возможностью правки, проточки и наплавки валов, монтаж ВРК;
— демонтаж, ремонт и монтаж насосов различной модификации, котлоагрегатов;
— демонтаж-монтаж ГД и ДГА;
— частичная и полная замена трубопроводов судовых систем.

Реновация – замена части корпуса с использованием секционного метода для увеличения срока эксплуатации судна (в некоторых случаях изменении класса судна), ремонт механизмов и оборудования с частичной заменой на новое.

Модернизация — строительство нового судна с использованием элементов эксплуатируемого судна (как правило, это носовая и кормовая оконечности). Это дает возможность строительства судна с новыми параметрами (изменение габаритов судна, класса судна, назначением и т.д.) с меньшими затратами.

www.nobel-shipyard.ru